熱處理對鎂合金組織與性能的影響
發布日期：2013-12-03 00:00 來源：http://www.thuocgiamcanmy.com 點擊：
鎂合金作為21世紀Z有發展潛力的結構材料，其研究和應用越來越受到材料學界和工業學界的關注。Mg-6Al-0.5Mn合金因具有優良的塑韌性，成為應
用廣泛的鑄造鎂合金，但這種合金的強度較低。Si加入鎂合金中能形成硬度和熔點較高的Mg2Si相(1085℃)，在提高合金耐熱性方面有著重要的應用價
值；但由于鎂合金中的Mg2Si相往往呈粗大的漢字型，使合金室溫力學性能降低。Ca是提高鎂合金性能的重要合金元素，且少量的Ca加入到含Si的鎂合金
中可以對Mg2Si起到變質作用，使粗大的Mg2Si轉變成規則的多邊形狀，從而提高合金的力學性能。本文直接將Si-Ca合金加入到AM60鎂合金中，
制備了Mg-6Al-0.5Mn-1.8Si-0.3Ca鎂合金，研究熱處理工藝對合金組織和性能的影響。
以工業純Mg、Al、Zn和Al-10Mn、Si-Ca合金為原材料，在井式坩堝爐中熔煉，用CO2+SF6混合氣體作為保護氣體。熱處理設備為 SX-4-10型箱式電阻爐，溫控設備為KSW電爐溫度控制器，控溫精度±2K，固溶處理溫度410℃，保溫時間分別為12、24、36、48、60和 72h，水淬；時效溫度205℃，時效時間分別為6、8、12、16、18和24h，空冷。為了避免合金在熱處理處理時的氧化或燃燒，固溶處理和時效處理 時試樣均用Al2O3粉末包覆。
Mg-6Al-0.5Mn-1.8Si-0.3Ca合金經12h以上固溶處理后，β-Mg17Al12相全部溶解到基體中，而Mg2Si相表現出良好 的耐熱性，變化不明顯。隨固溶處理時間的延長，合金的晶粒逐漸增大，但在48h內并不明顯，合金的顯微硬度較鑄態有明顯的提高，在48h固溶處理后，顯微 硬度較鑄態提高了約20%。經時效處理后，Mg-6Al-0.5Mn-1.8Si -0.3Ca合金沿晶界析出第二相，起到晶界強化和彌散強化的作用。固溶處理時間延長能夠延緩在后續時效處理中第二相的析出。
以工業純Mg、Al、Zn和Al-10Mn、Si-Ca合金為原材料，在井式坩堝爐中熔煉，用CO2+SF6混合氣體作為保護氣體。熱處理設備為 SX-4-10型箱式電阻爐，溫控設備為KSW電爐溫度控制器，控溫精度±2K，固溶處理溫度410℃，保溫時間分別為12、24、36、48、60和 72h，水淬；時效溫度205℃，時效時間分別為6、8、12、16、18和24h，空冷。為了避免合金在熱處理處理時的氧化或燃燒，固溶處理和時效處理 時試樣均用Al2O3粉末包覆。
Mg-6Al-0.5Mn-1.8Si-0.3Ca合金經12h以上固溶處理后，β-Mg17Al12相全部溶解到基體中，而Mg2Si相表現出良好 的耐熱性，變化不明顯。隨固溶處理時間的延長，合金的晶粒逐漸增大，但在48h內并不明顯，合金的顯微硬度較鑄態有明顯的提高，在48h固溶處理后，顯微 硬度較鑄態提高了約20%。經時效處理后，Mg-6Al-0.5Mn-1.8Si -0.3Ca合金沿晶界析出第二相，起到晶界強化和彌散強化的作用。固溶處理時間延長能夠延緩在后續時效處理中第二相的析出。